Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[SAV]

Для космонавтов вернувшихся после длительного пребывания в невесомости и для пребывания на планетах с повышенной силой тяжести (в других звездных системах).
А также для выполнения ручных работ на Марсе в отсутствии бульдозера.  

Японцы создали костюм, увеличивающий силу
http://www.sostav.ua/news/2008/10/22/51/14682/

[sychbird]

Упрощение анализа метеоритов[/size]
Исследователи из Дании разработали точный метод для определения содержания различных изотопов хрома в скальных породах и метеоритах. Новый метод позволит раскрыть новые детали эволюции Солнечной системы.

Изотопы 50Cr, 52Cr и 53Cr появились в Солнечной системе в результате разрушения звезд второго поколения по сценарию сверхновых. Содержание этих изотопов может варьироваться в материалах различного происхождения – метеоритах, астероидах и планетах.
Использование масс-спектрометрии термической ионизации (thermal ionisation mass spectrometry) позволило Анн Тринквье (Anne Trinquier) из Геологического Музея Университета Копенгагена измерить содержание различных изотопов хрома в метеоритах, концентрации которых составляли 10 ppm. Такой уровень измерения содержания изотопов хрома достигается впервые; метод отличается простотой и экспрессностью, что позволяет минимизировать стоимость анализа и увеличить его достоверность.
Результаты позволили Тринквье различить небесные тела, содержащие различное количество изотопов хрома, что, в свою очередь, свидетельствует о различном происхождении этих объектов – информация неоценимая для специалистов в области космохимии.
Тринквье отмечает, что следующий этап в ее работе будет заключаться в увеличении воспроизводимости результатов, надеясь, что новые результаты помогут вскрыть дополнительные различия между планетезималями и полноценными планетами, позволив понять особенности происхождения объектов Солнечной системы.

Источник: J. Anal. At. Spectrom., 2008, DOI: 10.1039/b809755k

[sychbird]

Ну это может заинтересовать двигателистов-плазменьщиков.

Новые сверхпроводники из редкоземельных металлов
Пол Аттфилд (J. Paul Attfield) с коллегами из Университета Эдинбурга продемонстрировали, что высокое давление может способствовать получению новых типов высокотемпературных сверхпроводников.
Воодушевившись открытием сверхпроводимости для материалов на основе редкоземельных элементов первого ряда (состава RFeAsO где R = La-Gd), они решили, возможно ли стабилизировать сверхпроводники RFeAsO элементами из второго редкоземельных металлов (для R = Tb-Lu).
С использованием синтеза при высоких давлениях группе Аттфилда удалось синтезировать сверхпроводники TbFeAsO и DyFeAsO, критические температуры которых соответственно составляют 46 и 45 K.

Продемонстрировав, что сверхпроводимые материалы, построенные с использованием представителей второго ряда редкоземельных элементов, могут быть стабилизированы, исследователи стали искать способ сохранения или усиления сверхпроводимости новых смешанных оксидов. Пока критическая температура сверхпроводимости двух новых материалов очень близка критической температуре сверхпроводимости сверхпроводников полученных ранее на основе металлов с лантана до гадолиния.

Аттфилд уверен, что эта новая группа сверхпроводников является наиболее значимым открытием в области сверхпроводимых материалов с момента обнаружения высокотемпературных сверхпроводников на основе купратов, произошедшего почти 20 лет назад. Он также планирует стабилизировать сверхпроводники на основе поздних переходных металлов с помощью высокого давления. Кроме того, перед исследователями стоит цель получения чистых образцов новых соединений, а также изучение структуры и свойств небольших (около 20 мг) образцов. Исследователи полагают, что высокие давления смогут помочь уменьшить размер образцов для анализа.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b808474b

[sychbird]

Это для схемотехников. Что бы отслеживали, когда и откуда появятся промышленные образцы.

Печати и штампы для изготовления наноустройств[/size]
Манипулируя крошечными каплями коллоидного раствора, исследователи смогли разработать новый метод получения наноразмерных проводов и других устройств, получение которых ранее осуществлялось лишь с помощью литографии. Процесс получения наноструктур основан на использоании шаблонов, позволяющих «штамповать» желаемые структуры.
По словам руководителя исследований, Дана Люо (Dan Luo) из Корнеллского Университета, новая методика позволяет получить любую наноразмерную архитектуру. Для демонстрации возможностей нового процесса исследователи смогли добиться организации наночастиц золота в нанопровода, нанодиски, наноквадраты, нанотреугольники и «нанокораллы», связали эти провода с наноэлектродами и другими элементами электрических наносхем. Новая методика может быть применена не только к металлам, но и к квантовым точкам, магнитным сферам и любым другим наночастицам.
Первоначальные эксперименты проводились с лигандными наночастицами золота диаметром 12 нм, суспендированными в воде благодаря наличию подходящих лигандов, представлявших собой синтетические ДНК. Молекулы ДНК обрамляют наночастицы как змеи – голову Медузы Горгоны; по мере испарения воды молекулы ДНК одной частицы сплетаются с ДНК другой частицы.
Изменение размеров ДНК позволяет точно контролировать расстояние между частицами для образования на их основе упорядоченных структур (суперкристаллических решеток). Суперкристаллические решетки металлов применяются при изготовлении модулей памяти для компьютера, в фотонике, а также обладают уникальными свойствами при встраивании их в электронные схемы.Следующий шаг в получении наноструктур заключался в помещении шаблона из силиконовой резины на тонкий слой коллоидного раствора, помещенного на подложку из силикона. Микроскопические отверстия и каналы шаблона позволяли эффективно «штамповать» из коллоидного раствора необходимые формы. По словам исследователей, новая методика позволит получить суперкристаллические решетки более простыми и дешевыми методами, чем их получали до настоящего времени.

Источник: Nature Nanotechnology, 2008, doi: 10.1038/nnano.2008.279

[sychbird]

Может пригодиться в качестве метода анализа для будующих межпланетных миссий.

Пассивное нагнетание для подбора условий синтеза белков
Многочисленные пробные попытки оптимизации вскоре могут стать прошлым для исследователей, создающих новые белки. Новый прибор, экономящий время исследователей, разработанный исследователями из США, может производить быстрый скрининг экспериментов по внеклеточному синтезу белков, сокращая количество используемых реагентов.

Для внеклеточной экспрессии белков используются шаблоны ДНК. Подбор оптимальных условий для экспрессии белка может представлять собой достаточно длительную процедуру. Оптимальные условия зависят от получаемого белка, для каждого случая необходим подбор температуры, среды и системы экспрессии. На основании этого исследователи под руководством Хью Фана (Hugh Fan) из Университета Флориды получили прибор в стиле lab-on-a-chip для быстрого скрининга оптимальных условий эксперимента.

Система основана на переносе питательного вещества между двумя каплями – каплей, образованной раствором с питательными веществами и большей по размерам каплей, содержащей шаблон ДНК, в которой протекает экспрессия белка. Перенос вещества из одной капли в другую (пассивное нагнетание) обусловлен тем, что эти капли соединены между собой микроканалом. Разный размер капель обуславливает их различное поверхностное натяжение, поэтому жидкость, содержащая питательные вещества, перетекает из одной капли в другую.

Исследователи продемонстрировали возможности системы, оптимизировав метод синтеза люциферазы – фермента, катализирующего процессы, протекающие с излучением света, которые благодаря этому можно легко отследить. Изменение размера и состава капель позволило им настроить оптимальные условия экспрессии. Было обнаружено, что прибор, способный к параллельному проведению 200 экспериментов, расходует в 800 раз меньше реагентов, чем обычная система, приспособленная для изучения экспрессии белка.

Источник: Lab Chip, 2008, DOI: 10.1039/b808034h

[sychbird]

Этот метод рентгеновского анализа будет интересен для исследования метеоритного вещества. Дает химсостав без разрушения, степени окисления и важную информацию о дефектах кристаллической структуры. В совокупности эти данные могут много рассказать исследователю о происхождении и космической истории образца.

Новый способ наблюдения за наномиром
Новый тип рентгеновской микроскопии позволит исследователям заглянуть внутрь наноустройств.

Разработанная швейцарскими учеными рентгеновская дифракционная микроскопия высокого разрешения (high-resolution scanning x-ray diffraction microscopy) сочетает в себе проникающую способность сканирующей просвечивающей рентгеновской микроскопии [scanning transmission x-ray microscopy (STXM)] и высокое разрешение, свойственное изображениям, получаемым с помощью когерентной дифракции [coherent diffraction imaging (CDI)].
В методе STXM используется сфокусированный рентгеновский луч, который проникает в образец и исследует внутреннее строение материала. В ходе исследования фиксируется интенсивность рентгеновских лучей, проходящих через материал, разрешение полученной картины ограничивается размером фокусного пятна рентгеновского луча. В методе CDI также используются рентгеновские лучи, но реконструкция строения образцов в этом случае строится за счет двумерного распределения рассеянных лучей.
Швейцарская исследовательская группа под руководством Франца Пфайффера (Franz Pfeiffer) из Швейцарского Федерального Института разработали метод, в котором образец сканируется фокусным пятном рентгеновских лучей, при этом картина полной дифракции фиксируется для каждой точки образца. Далее компьютерный алгоритм комбинирует информацию о дифракции, формируя одну микрографию. Такой подход позволяет преодолеть предел разрешения рентгеновских лучей, задаваемый размером фокусного пятна, благодаря чему можно получать информацию об объектах, размеры которых менее 50 нм.
Исследователи успешно протестировали новую методику, получив изображение пластины со скрытой зоны Френеля – устройства, состоящего из радиальных симметричных колец, используемых для фокусировки света.
Член исследовательской группы Пьер Тибо (Pierre Thibault) отмечает, что новая методика позволяет изучать полупроводниковые приборы, как, например, компьютерные микросхемы, не нарушая их целостности. Он добавляет, что методика может быть скомбинирована с различными типами спектроскопии для получения дополнительной информации о составе, степени окисления и взаимном расположении атомов внутри образца. Он добавляет, что использование энергии рентгеновского излучения, близкой энергии ионизации атомов, позволит определить химический состав образца.

Источник: Science, 2008, DOI: 10.1126/science.1158573

[sychbird]

Может заинтересовать разработчиков СЖО- очистка урины например. Или воды для установки "Электрон".

Полимер вытягивает пары ионов из воды[/size]
Разработанный исследователями из Техаса бифункциональный материал может применяться как для защиты окружающей среды, так и в медицинских целях. Новый материал был получен слишком поздно, чтобы помочь матери профессора Джонатана Сесслера (Jonathan L. Sessler), которая страдала от почечной недостаточности. Однако разработанный в его группе водорастворимый полимер, который может экстрагировать пары гидрофильных ионов из водного раствора в органическую фазу, сможет помочь другим, а также решить ряд природоохранных задач. По словам Сесслера, идея создания нового материала пришла к нему после того, как он ежедневно наблюдал, как его мать потребляет по 40 грамм ионообменных смол.

 
Рецепторы (красные и зеленые), привитые к остову метилметакрилатного полимера, экстрагируют гидрофильные анионы и катионы. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.200803970) Его мать страдала почечной недостаточностью. В течение 10 лет ее кровь очищали с помощью диализа, однако хотя эта процедура и удаляла из организма мочевину, в крови оставались существенные концентрации фосфатов и ионов калия, которые также были причиной дисфункции организма. Ежедневное потребление медикаментов на основе ионообменных смол не только поддерживало в ней жизнь, но и воодушевило сына на создание более селективных материалов, способных понизить дозу лекарств. В сотрудничестве с коллегами из Университетов Остина и Стамбула Сесслер разработал бифункциональный полимер, к полиметилметакрилатной основе которого были привиты два известных ранее рецептора на ионы. Для связывания анионов исследователи использовали фрагмент каликс[4]пиррола, ранее разработанного в группе Сесслера, для захвата катионов исследователи использовали классический экстрагент – бензо-15-краун-5. В ходе лабораторных испытаний бифункциональный полимер смог извлечь фторид калия из водной фазы в хлористый метилен. Для доказательства переноса фторид-иона в органическую фазу исследователи использовали ЯМР спектроскопию 19F, а для доказательства совместной экстракции ионов калия - пламенно-ионизационную спектроскопию. Было обнаружено, что эффективность извлечения KCl выше, чем эффективность извлечения KF. Дополнительные испытания показали, что экстракция KCl протекает эффективнее экстракции NaCl, что позволяло использовать новый полимер для селективного отделения хлорида калия от других неорганических солей. Такая селективность может оказаться весьма полезной при лечении гиперкалемии, дисфункции организма, вызванной избытком ионов калия в крови. В настоящее время новый полимер уже проходит испытания in vivo, однако он уже сейчас может использоваться для очистки воды с помощью обессоливания, для удаления фосфат-ионов из воды, а также для извлечения катионов трансурановых металлов из радиоактивных отходов. Источник: Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.200803970

[sychbird]

Метод хранения и считывания информации менее критичный к действию больших ускорений чем жесткие диски и с большей емкостью.

Новый материал для хранения информации[/size]
В наш век информации одной из главных задач является разработка новых материалов для более компактного ее хранения. Международная группа исследователей из Италии и Германии попыталась решить эту проблему, используя концепцию «наноструктурированных доменов хранения».
Группа исследователей под руководством Массимилиано Каваллини (Massimiliano Cavallini) смогла получить наноматрицы соединений, меняющих направление спина, на матрице из оксида кремния. Это открытие является существенным шагом по направлению к разработке материалов для хранения информации, в которых двоичные данные могут храниться за счет «переключения» спинов электронов.
В настоящее время жесткие диски компьютеров хранят информацию за счет намагничивания вращающегося диска. Каждая «ячейка памяти» обладает «адресом», данные с которого могут быть считаны непосредственно. Для увеличения информационной емкости используют уменьшение размеров индивидуальных магнитных доменов, однако к настоящему времени мы уже пришли к минимально допустимому размеру индивидуальных магнитных доменов.
Для достижения большей плотности хранения информации необходимо перейти к другим материалам, свойства которых могут перенастраиваться, например – за счет перехода от одного спинового состояния к другому. Возможным вариантом может быть использование производных железа(II), которые могут существовать как в высоко-, так и в низкоспиновом состоянии. Переход из одного спинового состояния в другое может контролироваться изменением температуры, давления или электромагнитного излучения.
Помимо возможности существования в двух логически различных состояниях, представляющих 0 и 1, материал для хранения информации также должен обладать уникальным адресом для возможности считывания и записи информации. Для этого необходимо наличие границы между наноразмерными доменами, меняющими свое спиновое состояние, причем граница должна быть совместима с инструментальными возможностями оборудования. Такое становится возможным в том случае, если соединение, способное к изменению спинового состояния, может быть упорядочено в рамках микро- или наноструктуры.
Используя модифицированные методики микро- и нанолитографии, исследователи смогли нанести нейтральный комплекс железа(II) на подложку из оксида кремния очень ровными линиями, в результате чего нанокристаллы самоорганизовались, образовав упорядоченные наноструктуры. Использовав полученный материал, исследователи смогли перенести информацию с компакт-диска на материал, что является первым примером использования ориентации спинов для информационных технологий.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8596 doi: 10.1002/anie.200802085

[sychbird]

Для разработчиков интерьеров КК и скафандров. Для спецов по человко-машинным интерфейсам.

Новое в разработке органических полупроводников[/size]Химики приблизились еще на один шаг к разработке дешевых, гибких печатаемых электронных дисплеев, создание которых может быть революцией для электронной промышленности.

Исследователи из Японии под руководством Тецуо Окуджимы (Tetsuo Okujima) и Нобору Оно (Noboru Ono) из Университета Эхиме синтезировали тонкие пленки фталоцианина [phthalocyanine (Pc)] и родственного ему нафталоцианина [naphthalocyanine (Nc)], не используя при этом высоковакуумное оборудование.
Соединения Pc и Nc практически нерастворимы, поэтому Оно и Окуджима ввели в состав молекул функциональные группы, повышающие их растворимость. Модифицированные молекулы растворили в органическом растворителе, после чего осадили раствор на стеклянную пластину с помощью центрифугирования, что позволило образовать на поверхности стекла тонкую пленку из органических молекул. Нагрев пленки привел к протеканию ретро-реакции Дильса Альдера, в результате чего повышающие растворимость фрагменты разрушились, а продукты этого разрушения улетучились. Полученная в результате этих операций пленка была нерастворимой и проявляла свойства полупроводника.
Используя полученные пленки, исследователи смогли получить органический полевой транзистор [organic field-effect transistor (OFET)]. Устройства OFET являются важными компонентами гибких органических электронных дисплеев, которые уже появляются на рынке, однако их стоимость велика благодаря сложным методикам получения.

Окужима отмечает, что в результате его работы производство электронных приборов на основе органических материалов может существенно подешеветь. Он подчеркивает, что его работа является первым примером простого и дешевого получения OFET на основе Pc или Nc, которое может быть масштабировано до промышленных масштабов.
Источник: Chem. Commun., 2008, 4714, DOI: 10.1039/b811674a

[sychbird]

Вниманию специалистов ИБМП. Якобы есть эффект лечения мышечной дистрофии. Можно прогнозировать и побочный эффект - получения новых данных для второго поколения научных изданий на актуальную тему "Секс в космосе" :lol:

Производные виагры могут лечить мышечную усталость[/size]
По словам исследователей из США, крайнюю степень усталости, от которой страдают пациенты с мышечной дистрофией, можно будет лечить с помощью производных сиденафила (виагры) длительного действия – в том случае, если молекулярный механизм, обнаруженный недавно для мышей будет воспроизводиться и на людях.Кевин Кэмпбел (Kevin Campbell) из Университета Айовы изучали смоделированную на лабораторных мышах версию мышечной дистрофии Дюшенн (Duchenne muscular dystrophy) – одного из группы заболеваний, приводящих к быстрому повреждению мышц.
В поисках природы болезни исследователи предположили, что у быстро устающих после физических нагрузок мышей наблюдается недостаток ключевых сигнальных молекул в клеточных мембранах: нейрональной синтазы оксида азота [neuronal nitric oxide synthase (nNOS)], отвечающей за усиление тока крови к мышцам. В здоровой мышечной ткани nNOS способствует высвобождению оксида азота. Это, в свою очередь, приводит к высвобождению циклического гуанозинмонофосфата (cGMP), который расслабляет напряженные мышцы кровяных сосудов, приводя к их расширению.

Кэмпбел показал, что искусственное принуждение сосудов к растяжению за счет молекулы, способной блокировать разрушение cGMP помогает бороться с эффектом усталости. Он обнаружил это, обрабатывая мышей ингибиторами PDE5 – семейством лекарств, включающим сиденафил, блокирующим разрушение cGMP. Он отмечает, что такие ингибиторы могут бороться с усталостью мышц. Один из этих препаратов – виагра уже зарекомендовал себя на рынке, однако сиденафил обладает кратковременным действием, а для лечения мышечной дистрофии требуются препараты долговременного действия. В настоящее время Кэмпбелл ведет переговоры с рядом фармацевтических компаний для разработки препаратов нового поколения.
Источник: Nature, 2008, DOI: 10.1038/nature07414

[sychbird]

Интересные данные для проектировщиков Лунных баз. В условиях Луны эти сметоды ведения синтезов могут оказаться перспективными, т.к. не требуют доставки растворителей.

Исследователи из Великобритании разработали новый экологически чистый метод получения микропористых материалов, способный привести к получению новых типов металлоорганических каркасных структур.[/size]
Стюарт Джеймс (Stuart James) и Анн Пичон (Anne Pichon) из Королевского Университета Белфаста изучили большое количество безрастворных механохимических реакций. Механохимиическая активация процесса реализуется при перетирании двух и более твердых веществ в механической шаровой мельнице или с помощью ступки и пестика. Поскольку для механохимических процессов не требуется растворитель, они могут являться экологически чистой альтернативой для реакций, протекающих в растворе в масштабах как лабораторного, так и промышленного синтеза.
Джеймс и Пичон изучили 60 реакций комплексообразования 12 различных солей металлов и пяти мостиковых лигандов, использовав для смешения компонентов шаровую мельницу. Было обнаружено, что смеси отличаются высокой реакционной способностью и реагируют с образованием кристаллических соединений за несколько минут. В ходе исследования были обнаружены интересные тенденции, включая зависимость между температурой плавления лиганда и его реакционной способностью, требующие дальнейшего изучения.

Джеймс поясняет, что механохимия является достаточно старым, однако редко использующимся в настоящее время методом. Он отмечает, что, хотя растворители и расширяют возможности синтетической химии, современные тенденции заключаются в использовании «безрастворительной» химии там, где это возможно, а это в свою очередь может заставить химиков пересмотреть свое отношение к механохимическим процессам.

Источник: CrystEngComm, 2008, DOI: 10.1039/b810857a

[SAV]

Пример когда космические технологии возвращаются на Землю

На смену стекловате приходит... НАСА

Если до сегодняшнего дня харьковским тепловикам сплошь и рядом приходилось бороться с тотальным воровством и вандализмом, то с недавнего времени этого делать уже не придется. На помощь местным специалистам пришло... американское космическое агентство НАСА.

Еще донедавна трубы большого диаметра покрывались слоем стекловаты и оцинкованных листов. Теперь на смену традиционному отечественному изолятору пришел новый материал, напоминающий тонкий слой краски. Раньше это вещество использовали в американском космическом ведомстве и лишь совсем недавно с его производства было снято табу. В Украину новинка попала в начале нынешнего года. Специалисты Киевского НИИ строительных конструкций и Харьковского КБ имени Морозова дали ей высокие оценки.

По словам экспертов, если рассматривать новый материал в сравнении с обычными изоляторами пассивного типа, то нынешний, американский, намного интерактивнее: он изменяет направление теплового потока и около 75% тепла уходит обратно внутрь теплоносителя.

Для подтверждения своих слов тепловики демонстрируют наглядный пример. На горячую трубу кладут два кусочка льда. Один – на участок, где еще нет покрытия, второй – туда, где его уже успели нанести. И если первый ледяной образец тает на глазах, то второй мгновенно соскальзывает вниз с поверхности.

Теперь, утверждают специалисты, удастся остановить ставшее повсеместным воровство изоматериалов. А так до сегодняшнего дня практически каждое лето изоляцию приходилось обновлять: трубную оцинковку с большим воодушевлением применяли в своем хозяйстве местные жители. А стекловолокно пользовалось особой популярностью у бомжей, которые продавали его на станции техобслуживания .http://h.ua/story/147940/a9bfb/4192/

[sychbird]

Причина помещения данного материала в эту тему исключительно сам предмет исследования. Может специалисты по топливным парам что-нибудь для себя полезное найдут в результатах.

Быстрые лазеры позволяют рассмотреть движение электронов[/size]
Для изучения химических процессов на атомно-молекулярном уровне исследователи из США и Канады разработали новый метод исследования молекул, позволяющий им наблюдать за перемещениями электронов при изменении молекулой ее формы.
По словам руководителя исследования, Маргарет Марнейн (Margaret Murnane) из Университета Калифорнии, Святым Граалем химиков и физиков является рассмотрение всех сторон химической реакции, включая движение атомов и электронов. Марнейн утверждает, что ее группе удалось приблизится к этой цели.
Для построения полного энергетического профиля химической реакции исследователям необходимо знать, как разрываются и образуются химические связи. Для слежения за быстрым изменением в картине электронной плотности, связанной с изменением положения атомов существует лишь небольшое количество методов – такие изменения являются одними из самых быстрых процессов в мире и протекают в течение фемтосекунд.

Для слежения за такими быстрыми процессами исследователи бомбардировали молекулу N2O4 короткими импульсами лазера, вызывавшими существенные колебания молекул. Затем возбужденные молекулы облучали вторым лазером, способствующим генерации рентгеновских лучей, которые использовали для построения карты энергетических уровней молекулы и, что более важно, это позволило проследить за тем, как меняется положение этих уровней в молекуле при изменениях ее формы. Молекула N2O4 была выбрана по той причине, что она осциллирует медленнее других молекул, что позволяет точнее отследить протекающие в ней процессы перемещения электронов.

Один из соавторов работы, Альберт Столов (Albert Stolow) отмечает, что понимание процессов миграции электронов на примере медленно осциллирующих молекул исследователи позволит применить это знание к созданию более эффективных светопоглощающих материалов, как, например, фотокатализаторы или вещества для создания солнечных батарей.

Источник: Science DOI: 10.1126/science.1163077

[sychbird]

Описанные здесь техники и методы могут пригодиться для создания технологии замкнутых искуственых экосистем для инопланетных баз и для  малоэнергоемких биотехнологий извлечения целевых элементов для Лунных и Марсианских колоний.

Палладий открывает поры для ионов натрия[/size]
Исследователи из Великобритании заявляют, что синтетические поры, пропускающие ионы натрия являются существенным шагом в создании материалов, имитирующих живые ткани.

Исследователи из Университета Манчестера синтезировали каналы в везикулах – синтетических подобиях клеток, которые могут открываться или запираться соответственно при добавке или удалении ионов палладия(II). Размер открытых каналов в мембранах позволяет ионам натрия попадать внутрь везикул или выходить из них.
Синтетические поры в везикулах имитируют природные ионные каналы. В реальных клетках действие каналов регулируется молекулярными мессенджерами, которые связываются с белками пор, открывая или закрывая их.

Саймон Вебб (Simon Webb), работавший над ионными каналами совместно с Крэгом Уилсоном (Craig Wilson), отмечает, что главной задачей исследования являлось создание биомиметических материалов, способных воспроизводить структуры и функции живых тканей.
Основа структуры синтетического канала может быть достаточно легко получена из коммерчески доступных реагентов, ее также легко модифицировать для изучения влияния на структуру пор различных лигандов. Вебб планирует использовать это свойство для синтеза каналов, управляемых сигнальными молекулами бактериальными сигнальными молекулами.
Скотт Кокрофт (Scott Cockroft) из Университета Эдинбурга заинтересован возможностью использования ионных каналов для проведения физических экспериментов. Он уверяет, что такие структуры могут найти применение для создания новых типов материалов, полагая, что рано или поздно они смогут использоваться для полностью синтетических биологических систем.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b809087d

[sychbird]

Приведенный материал интересен прежде всего тем, что наглядно иллюстрирует, время когда для надувных конструкций космических обектов грань между конструкционными и приборными элементами космических систем уйдет в прошлое не так уж далеки.

Эластичные проводники раздвигают границы электроники
Японские исследователи получили эластичные электронные листы, нанеся органические транзисторы на эластичные проводящие материалы. Они уверяют, что аналогичная методика может понизить стоимость изготовления материалов для гибких дисплеев, а также создать искусственную кожу для роботов и систем интерфейса для взаимодействия человека с компьютером.
В группе исследователей из Университета Токио под руководством Такао Сомейя (Takao Someya) впервые получен отличающийся высокой проводимостью и химической стабильностью эластомер, внедрив углеродные нанотрубки в полимерную матрицу.
Эластичный материал был получен за счет перемешивания из черной пасты, полученной с помощью растирания нанотрубок в ионной жидкости – бис(трифторметансульфонил)имид 1-бутил-3-метилимидазолия. Процесс растирания не дает углеродным нанотрубкам склеиваться в большие «связки», что помогает им понизить жесткость и способствует увеличению эластичности.
После растирания гель комбинируют со фторированным сополимером, придающим материалу дополнительную эластичность, дают ему застыть и высохнуть. Полученная в результате всех этих операций пленка покрывается силиконовой резиной, в результате чего образуется эластичный проводник. Для дальнейшего увеличения эластичности материал может быть перфорирован, а также на него могут быть нанесены органические транзисторы. После завершения всех стадий производства получают электроноактивный эластичный лист, свойства которого не меняются при его растяжении до 70%.
Для демонстрации реальности и экономической эффективности предложенного подхода японские исследователи использовали маломасштабный принтер для получения прототипа эластичного проводника размерами 20 на 20 см. Сомейя полагает, что процесс производства эластичных проводников может быть масштабирован до промышленного производства гораздо больших по размеру гибких и эластичных интегрированных электрических схем.


Источник: Science, 2008, DOI: 10.1126/science.1160309

[sychbird]

Статья, дающая основания полагать, что в будущем космическое пространство может оказаться подходящим местом для размещения квантовых компьютеров.

A quantum gas of ultracold polar molecules, with long-range and anisotropic interactions, not only would enable explorations of a large class of many-body physics phenomena but also could be used for quantum information processing. We report on the creation of an ultracold dense gas of 40K87Rb polar molecules. Using a single step of STIRAP (Stimulated Raman Adiabatic Passage) via two-frequency laser irradiation, we coherently transfer extremely weakly bound KRb molecules to the rovibrational ground state of either the triplet or the singlet electronic ground molecular potential. The polar molecular gas has a peak density of 1012 cm–3 and an expansion-determined translational temperature of 350 nK. The polar molecules have a permanent electric dipole moment, which we measure via Stark spectroscopy to be 0.052(2) Debye (1 Debye = 3.336 x 10–30 C m) for the triplet rovibrational ground state and 0.566(17) Debye for the singlet rovibrational ground state.

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1163861v1?sa_campaign=Email/pap/18-September-2008/10.1126/science.1163861

[sychbird]

Иллюстрация направления развития современных экспресс методов   биохимического контроля функций организма. Подобные методы могут использоваться для изучения влияния факторов космического полета на человеческий организм.

Иммунный отклик организма определяется с помощью чипа[/size]
Исследователи из США разработали чип, способный быстро тестировать белые кровяные тельца, анализируя лишь одну каплю крови.
Нейтрофилы (neutrophils) являются наиболее типичными представителями белых кровяных клеток в организме. Они играют ключевую роль для иммунитета организма, подтягиваясь к месту повреждения ткани за счет градиента концентраций молекул, высвобождаемых поврежденными клетками. Новый чип, созданный Даниэлем Иримиа (Daniel Irimia) из Главной Больницы Массачусетса позволяют одновременно выделять нейтрофилы из крови и отслеживать особенности их миграции.
Современные способы изучения миграции белых кровяных клеток обычно основаны на выделении нейтрофилов из образцов крови, что приводит к использованию больших объемов крови для анализа и увеличению времени его проведения. Метод Иримиа обходится меньшими объемами крови и позволяет проводить анализ в одну стадию. Такое становится возможным благодаря улавливанию нейтрофилов в специальную камеру чипа, покрытую молекулами, способными к клеточной адгезии.
Энергия взаимодействия белых кровяных телец с покрытием невелика, что позволяет нейтрофилам отщепляться от покрытия и двигаться при приложении к системе химического градиента молекулы-хемоаттрактанта. Требуемый градиент создается за счет системы насосов, клапанов и устройств ввода-вывода на чипе. Движение клеток может отслеживаться с помощью оптического микроскопа, позволяющего получать изображение движущихся клеток каждые шесть секунд.
По словам Иримиа, новое устройство может быть использовано для обычной проверки миграции нейтрофилов для индивидуального пациента. Он уверен, что это поможет отследить пациентов с нарушенной функцией нейтрофилов, симптомом которой является повторная подверженность организма «детским» инфекциям. Новый метод также сможет использоваться для обеспечения оптимального баланса между защитной функцией нейтрофилов и подавлением их функций при разработке лекарств определенного типа.

Источник: Lab Chip, 2008, DOI: 10.1039/b813588f

[SAV]

Ученые создали модель космического магнитного щита
http://www.lenta.ru/news/2008/11/05/shields/
До недавнего времени считалось, что защитное поле должно быть колоссальных размеров - более 100 километров в диаметре. В 2007 году группа исследователей под руководством Рута Бэмфорда (Ruth Bamford) из Лаборатории Резерфорда и Эпплтона построила компьютерную модель такого магнитного щита. Ученые установили, что предыдущие оценки значительно преувеличены - достаточно магнитного "пузыря" всего несколько сотен метров в диаметре.
В своей новой работе та же группа исследователей провела практическую проверку компьютерной модели в лаборатории. В результате им удалось подтвердить, что уровень опасного излучения значительно падает уже внутри относительно небольшого магнитного "пузыря". По словам исследователей, магнитный щит не гарантирует полную защиту, однако позволяет снизить радиацию до приемлемого уровня.

Данная работа была скептически встречена специалистами. По их словам, условия открытого космоса крайне сложно воспроизвести в лаборатории, поэтому работа магнитного щита требует дальнейших проверок.

Англичане разработали для лунной базы электромагнитный зонтик
http://www.lenta.ru/news/2007/04/19/umbrella/

[sychbird]

Создан новый тип электронного носа[/size]
Скомбинировав чувствительный детектор, способный к распознаванию сотен различных соединений с модулем, подражающим распознаванию запахов животными, исследователи из Национального Института Стандартов и Технологий США (NIST) разработали новый электронный нос.
Новый электронный нос решает большее число задач, чем его предшественники. Он способен детектировать нервно-паралитические агенты и органические вещества – маркеры заболеваний, может быть использован для контроля промышленных процессов и изучения космического пространства.
У животных молекулы запаха, содержащиеся в воздухе, попадают в ноздри и связываются с сенсорными нейронами, превращающими химический сигнал в электрический, интерпретируемый мозгом как запах. Для человека существует около 350 типов сенсорных нейронов, число типов сенсорных нейронов у кошек и собак больше в разы. Распознавание запаха протекает как постадийный процесс, в котором проблема отнесения запаха решается этап за этапом. Такой подход, реализованный природой, воодушевил исследователей разработать электронный нос, работающий по принципу «разделяй и властвуй».

Технология основана на взаимодействии между веществами и полупроводниковыми чувствительными материалами, помещенными на поверхность микроэлектромеханической нагревательной платформы, разработанной исследователями из NIST. Новый электронный нос состоит из восьми типов сенсоров, представляющих собой оксидные пленки, нанесенные на поверхность 16 нагревательных микроэлементов. Точный контроль над работой элемиентов позволил исследователям подвергать сенсоры воздействию 350 различных температур, лежащих в пределе от 150 до 500°C, что увеличило общее количество сенсоров до 5600. Комбинация чувствительных пленок и возможности изменять температуру в широких пределах позволило получить в одном приборе практически полный эквивалент набора сенсорных нейронов для обоняния.

Источник: Analytical Chemistry, 2008, DOI: 10.1021/ac8007048

[sychbird]

Аргумент в пользу идеи И.Ефремова о возможности жизни на основе кремния.

Силантионы обнаружены в космосе[/size]
Исследователи из Германии впервые получили экспериментальные свидетельства в пользу существования в космическом пространстве молекулы H2Si=S.
Исследовательская группа Свена Торвита (Sven Thorwirth) из Института Радиоастрономии Макса Планка (Бонн) смогли идентифицировать эту молекулу с помощью микроволновой спектроскопии. Сера и кремний достаточно распространены в космическом пространстве, поэтому астрономы уже предполагали возможность существования таких частиц в космическом пространстве в оболочках пыли, окружающих умирающие звезды.

В лабораториях на Земле уже было синтезировано несколько замещенных силантионов RR'Si=S, стабилизированных объемными алкильными заместителями, их строение было определено с помощью рентгеноструктурного анализа. Однако, незамещенный силантион – аналог формальдегида, составленный из элементов третьего периода Периодической системы, еще не был получен.

Для обнаружения молекулы в дебрях космоса Торвит использовал микроволновую спектроскопию – спектроскопию, измеряющую разницу в электромагнитном излучении, поглощаемом и испускаемом молекулами. Это различие связано с вращательным движением молекулы, такая спектроскопия позволяет идентифицировать частицы с различным изотопным составом. Полученные исследователями спектральные данные были соотнесены с результатами квантово-химических расчетов. Подчеркивая значимость работы, Торвит отмечает, что результаты исследования закладывают фундамент для поиска новых производных кремния и серы в космическом пространстве.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b814558j